开关电源设计及调试总结

合集下载

开关电源设计与调试

开关电源设计与调试

开关电源设计与调试开关电源是一种利用开关元件(通常为晶体管、MOS管等)和能量存储电感、电容等元件工作的电源,其输出适用于各种电子设备。

开关电源设计与调试是一项非常重要的任务,涉及到电源的稳定性、高效性和可靠性等方面。

首先,开关电源设计的第一步是决定电源拓扑结构。

常见的拓扑结构有反激式(fly-back)、正激式(forward)、升压型、降压型等。

选择适当的拓扑结构需要考虑输入输出电压、功率需求、工作频率等因素。

同时,还要注意选择合适的开关元件、电感、电容和保护电路等元件。

其次,进行电源输出电压和电流的计算和选择。

根据设备的需求,确定电源的输出电压和输出电流。

根据理论计算和经验选择适当的开关元件、电感和电容,并进行电路电阻、功率元件的计算和选择。

同时,还需要注意电源的稳定性和负载调整范围,以确保电源工作稳定可靠。

然后,进行开关电源的模拟电路设计。

根据电源的拓扑结构和电压电流要求,设计相应的开关电源模拟电路。

这包括开关管的控制电路、保护电路、反馈电路等。

控制电路通常使用PWM技术,保护电路包括过压保护、过流保护等。

反馈电路用于稳定输出电压和调整负载。

接下来,进行开关电源的数字电路设计。

数字电路部分主要包括控制芯片和显示/输出板的设计。

控制芯片负责控制整个开关电源的工作,包括开关元件的工作状态和频率调整等。

显示/输出板负责将电源的工作状态以数字形式显示出来,以及提供输出端口和接口。

最后,对开关电源进行调试。

调试过程中需要使用示波器、信号发生器等仪器,对输出电压、电流和波形进行测量和调整。

调试过程中需要注意相应的控制电压和反馈电压的调整,以及输出电压的稳定性和负载调整范围等指标的满足。

总之,开关电源设计与调试是一项复杂而精细的工作,需要深入理解电源拓扑结构、控制原理和保护电路。

只有通过合理的设计和精确的调试,才能保证开关电源的稳定性、高效性和可靠性。

开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)

开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)

开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)
开关电源TL494控制芯片是一种常用的控制芯片,它能够实现开关电源的电压和电流稳定控制,是开关电源的核心控制部件。

下面是TL494控制芯片的电路设计及调试步骤:
1. 电路设计
根据开关电源的需要,设计电源的输入电压、输出电压和输出电流等参数,并选择合适的开关管、电感和电容等元件。

2. 搭建电路原型
根据电路设计图,搭建电路原型,注意元件的布局和连接方式,保证电路的稳定性和可靠性。

3. 编写程序并调试
将TL494控制芯片与MSP430单片机相连接,并编写程序。

在调试过程中,可以先将电源的输出电压和电流设定为目标值,然后逐步调整控制芯片的参数,如占空比、频率等,观察输出是否稳定和符合要求。

如果出现问题,可以通过示波器等工具进行检测和分析,找出问题所在并进行调整。

4. 完善电路和程序
在调试完成后,可以对电路和程序进行完善,如加入保护电路、优化控制算法等,以提高电源的性能和稳定性。

需要注意的是,在设计和调试过程中,应注意安全问题,如避免高压触电、防止电路短路等,以确保人身安全和电路的正常运行。

开关电源调试经验

开关电源调试经验

第一贴,最简单的项目:UC3842控制电路学习板现象:UC3842供电正常,但是Vref居然不是5V,而是高于5V。

解决办法:把管脚重新焊一遍。

分析:UC3842的GND脚焊接不良,导致电压浮起来了。

项目:某实验室一台电源坏了,拆开一看,UC3875控制的全桥,需要修理。

现象:初步检查,功率管坏了,由于没有同型号的管子,把所有的管子换成同功率等级的管子。

上电之后,输入电压较低的时候,一切正常。

当输入电压较高的时候,驱动混乱,频率抖动。

解决办法:把功率管的驱动电阻增大,该现象消失,一切正常,电源修好。

分析:新的管子寄生参数和旧管不同,在同样的驱动电路下,开关速度会比较快,导致干扰比较大,在高压的时候,干扰大到影响控制电路的工作。

简单写写几条:1、元件焊接要仔细,不能发生虚焊,虚焊非常要命,而且不容易看出来。

方向不能焊反,尤其是二极管的方向。

我曾经焊错过桥式整流二极管的方向,直接导致滤波电解电容加了反压,很危险。

2、如果调试中需要飞线,而且是来回信号线,要把去线和回线绞在一起。

因为如果去线和回线,形成包围面积的话,就相当于一个天线,很容易串入干扰。

3、母线供电不仅要有大的滤波电容,而且要有高频滤波电容。

输出时候的滤波也是一样。

项目:UC3845双管正激现象:两个管子关断之后,DS所承受的电压非常悬殊,并非理论上的各自一半。

猜测是 MOS的参数不一致导致,把上下管焊下来,交换位置,结果,还是一样。

看来和MOS 无关。

解决办法:调节两管驱动,让他们尽量同时关断,情况略有改善,但还是无法平分电压。

分析:这个应该是两个原因引起的,一个是PCB寄生参数的不同导致,两个位置的管子,DS 的实际电容有差异。

另外一个是,驱动不是很同步关断。

项目:UC3845控制辅助绕组反馈的反激现象:主路输出电压在开机的时候有很大过冲。

但是,参与反馈的辅助绕组的电压并没有过冲。

解决办法:为了可调节调整率,辅组绕组上串联了一个电阻。

开关电源设计及调试总结

开关电源设计及调试总结

线性稳压电路具有结构简单,调整方便,输出电压脉动小的优点,但缺点是效率低,一般只有20%~40%,并且比较笨重。

开关型稳压电路能克服线性稳压电源的缺点,具有效率高,一般能达到65%~90%,并且体积小,重量轻,对电网电压要求不高,因而在实际生活中得到广泛应用。

也正因为其应用的广泛性,相应专业的学生就更应该深刻和熟练地掌握它,在此以设计脉冲宽度调制型开关电路(PWM)为基础,详细解说该系统的调试过程。

1 系统设计原理PWM 型的开关电源整体框图如图1所示。

变压、整流、滤波模块处理起来比较简单,只要采用相应的变压器、单相全波整流、电容式滤波即可实现,这里不用更多的篇幅介绍。

此系统的核心模块是方框图中的闭合(负反馈)模块。

如果直接采用Boost型DC-DC升压器,实现起来简单,但输出/输入电压比太大,占空比也大,而将使输出电压范围变小,难以达到较高的指标,且为开环控制。

对此采用专用开关芯片TL494芯片,它采用开关脉宽调制(PWM),效率高,外围电路也较简单,可以方便实现闭环控制。

1.1 TL494工作原理TL494 内部结构如图2所示,它是一种固定频率可自行设置,并应用脉空调制的控制电路,其中,振荡频率fosc=1.1/(RTCT)。

具体来讲,由于误差放大器输入口1,2(或3,4)的值不等,产生偏差,偏差送入PWM比较器与锯齿波(锯齿波的频率由振荡频率确定,幅值是定值)比较,在偏差大于锯齿波范围内时,9口(或10口)输出低电平,在偏差小于锯齿波范围内时,9口(或10口)输出高电平。

若偏差值越大,TL494输出高电平的区间越小。

由此可见,通过调整误差放大器输入口的偏差可改变占空比。

1.2 升压变换器的工作原理如图3所示,通过控制开关管Q1的导通比,可控制升压变换器的输出电压。

它的工作原理是:设开关管Q1由信号VG控制,当VG为高电平时,Q1导通,反之,Q1关断。

当Q1导通时,电感两端电压VL=Vi,电感储能增加,同时负载由电容供电。

开关电源心得体会

开关电源心得体会

开关电源心得体会开关电源心得体会开关电源是现代电子设备中常见的一种电源类型,它能够将交流电转换为直流电,并且具有高效能、小体积、轻质、稳定性好等特点,因此广泛应用于电子产品、通信设备、计算机等领域。

在我的学习和实践中,我对开关电源有了更深入的了解,并从中获取了一些心得体会。

首先,在学习开关电源的过程中,我深刻认识到了学习的重要性。

开关电源作为一种复杂的电子器件,需要我们具备扎实的电子基础知识和相关的工程技术。

通过参与学校的课程学习以及与专业教师的交流讨论,我逐渐掌握了开关电源的基本原理和设计方法。

同时,我积极参与实际线路的搭建与调试,通过实践不断提高自己的动手能力和解决问题的能力。

通过不断学习和实践,我深刻认识到只有通过扎实的学习和实践,才能真正掌握开关电源的设计与应用。

其次,在实践过程中,我体会到了坚持不懈的重要性。

开关电源设计与调试是一个反复试错的过程,往往需要不断调整参数和检查电路,才能达到理想的效果。

在实践中,我遇到了许多困难和挫折,但我没有放弃,坚持不懈地尝试和改进。

我通过不断总结和分析,找到了问题所在,并采取相应的措施解决。

这种坚持不懈的态度不仅帮助我克服了困难,还培养了我的毅力和耐心,提高了自己的工作效率。

另外,我在开关电源的实践中也深刻意识到了安全意识的重要性。

开关电源工作时会产生高电压、大电流等危险因素,一旦操作不当就可能造成电击、短路等安全事故。

因此,我在操作过程中时刻保持警惕,按照操作规程进行,并且保持仪器设备的良好状态,以确保自己和他人的安全。

同时,我也将这种安全意识扩展到工作中的其他方面,遵守相关的安全操作规程,保证自己和同事的安全。

最后,通过学习和实践,我还认识到了团队合作的重要性。

在实践中,我与同学们一起合作完成了一些开关电源相关的实验和项目。

通过与他们的合作,我学会了与人沟通、协调和分工合作。

每个人都有自己的长处和不足,通过相互交流和合作,我们互相学习,共同进步。

开关电源原理及调试

开关电源原理及调试

开关电源调压原理
• 开关电源通过对占空比的调节,就能达到稳压的目的,当负载加大, 输出电压被拉低,通过反馈,脉宽调制器让开关管导通时间延长,占 空比变大,导致输出电压又变高,实现输出电压的稳定,当负载变小, 输出电压就会升高,通过反馈,脉宽调制器让开关管导通时间变小, 占空比变小,导致输出电压又变低,这样输出电压不随负载的变化而 变化,实现了输出电压稳定的目的。 • 当输入电压Vdc不稳定,输入电压变大或变小,脉宽调制器将以同 样的比例增大或减小输出脉冲宽度,导致开关管导通或截止时间变化, 既占空比跟随输入电压变化而改变,使输出电压不随输入电压的变化 而变化,实现了输出电压稳定的目的。
开关源的三种拓扑
开关电源的工作原理
• 1:参考图A: 开关导通时电源电压加在电感两端,电感电流线性增加, 电源能量储存在电感中,开关断开时,由于电感两端通过二极管串联 了电容,电感两端产生的反向感应电压将不会通过开关触点放电而释 放能量,而是通过二极管对电容进行充电,由于电容的加入,负载两 端将出现固定的电压,如果电感上充电电流增加量等于电感上放电电 流减小量,开关电源的开关不断通断将给电感不断充放电,平衡时开关 导通时伏秒数等于开关断开时伏秒数, VoN*ToN=VoFF*ToFF,如果忽 略开关压降及二极管压降,VoN/VoFF=ToFF/ToN,Vo=VIN*ToN/ToFF,占 空比:D=ToN/ToN+ToFF=1/1+ToFF/ToN,最后推导得:ToN/ToFF=D/1-D, 得到电容两端电压既负载电压Vo=VIN*ToN/ToFF=VIN*D/1-D,可见同 过改变占空比就可以改变开关电源输出电压。
开关电源原理及调试
电感的充放电波形图
电感的充放电
• 开关K闭合,电感两端的电压逐渐下降,而电感电流逐渐增大,电 感的感应电压V=LdI/dt,电感两端的电压只与流过电感的电流变化率 成正比,那怕有电流,但是电流不变,电感两端也无感应电压,开关 K闭合的瞬间电流为零,感应电压等于电源电压,随时间变化,感应 电压有降低趋势,因为如果感应电压不降低,一直等于电源电压,电 感中将无电流,电流的变化率为零,感应电压将变为零,实际情况是 感应电压一下降回路中将出现电流,按照这个规律感应电压越变越小, 电流越变越大,为什么外加电压大于感应电压,如果不是这样,假设 外加电压同感应电压最终趋近平衡,则回路中电流将为零,然而这是 不可能的,因为电流变化率为零,则感应电压将为零,换言之,感应电 压有赖于电流变化,电流必须变化才能产生感应电压。 如果环路中电阻为零,根据感应电压V=LdI/dt,得V/L=dI/dt,可 知电流以固定斜率增大,而感应电压不变,如果电流在上升过程中突 然断开开关K,环路中电流不可能立刻变为零,而是沿原方向逐渐变 为零,所产生的反向感应电压同电源电压之和加在开关两端,并在断

开关电源个人总结

开关电源个人总结

开关电源个人总结
开关电源是一种采用开关器件进行控制的电源,具有高效率、小体积、轻重量等优点,广泛应用于电子设备中。

个人总结如下:
1. 高效率:开关电源的工作原理是通过开关器件的开启和关闭来调节电压和电流,能
够实现高效能的转换,电能的损失相对较小。

2. 小体积:相比于传统的线性电源,开关电源采用了高频开关技术,在同样功率输出
的情况下,开关电源的体积要小很多,适合应用于小型设备中。

3. 轻重量:由于开关电源采用了高频开关技术和高效能的转换方式,导致电源的重量
相对较轻,便于携带和安装。

4. 稳定性好:开关电源采用反馈控制的方式来调节电压和电流,能够实现稳定的输出,对输入电压的波动有一定的抗干扰能力。

5. 脉冲干扰:由于开关电源的开关频率较高,其输出信号中会含有一定的脉冲干扰,
需要通过滤波电路来进行抑制。

总的来说,开关电源是一种高效率、小体积、轻重量的电源,适用于各种电子设备和
工业应用,但在设计和应用过程中需要注意脉冲干扰的问题。

开关电源的设计实验报告

开关电源的设计实验报告

河西学院物理与机电工程学院综合设计实验开关电源的设计实验报告学院:物理与机电工程学院专业:电子信息科学与技术:侯涛日期:2016年4月12日绪论开关电源是近年来应用非常广泛的一种新式电源,它具有体积小、重量轻、耗能低、使用方便等优点,在邮电通信、航空航天、仪器仪表、工业设备、医疗器械、家用电器等领域应用效果显著。

一、开关电源的概念和分类电源是将各种能源转换成为用电设备所需电能的装置,是所有靠电能工作的装置的动力源泉。

1.开关电源的概念电是工业的动力,是人类生活的源泉。

电源是产生电的装置,表示电源特性的参数有功率、电压、电流、频率等;在同一参数要求下,又有重量、体积、效率和可靠性等指标。

我们用的电,一般都需要经过转换才能适合使用的需求,例如交流转换成直流,高电压变成低电压,大功率变换为小功率等。

按照电子理论,所谓AC/DC就是交流转换为直流;AC/AC称为交流转换为交流,即为改变频率;DC/AC称为逆变;DC/DC为直流变交流后再变直流。

为了达到转换的目的,电源变换的方法是多样的。

自20世纪60年代,人们研发出了二极管、三极管半导体器件后,就用半导体器件进行转换。

所以,凡是用半导体功率器件作开关,将一种电源形态转换成另一种形态的电路,叫做开关变换电路。

在转换时,以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路,称为开关电源。

开关电源在转换过程中,用高频变压器隔离称之为离线式开关变换器,常用的AC/DC 变换器就是离线式变换器。

开关电源通常由六大部分组成,如图所示。

第一部分是输入电路,它包含有低通滤波和一次整流环节。

220V交流电直接经低通滤波和桥式整流后得到未稳压的直流电压Vi,此电压送到第二部分进行功率因数校正,其目的是提高功率因数,它的形式是保持输入电流与输入电压同相。

功率因数校正的方法有无源功率因数校正和有源功率因数校正两种。

所谓有源功率因数校正,是指电源在校正过程中常采用三极管和集成电路。

开关电源电路常采用有源功率因数校正。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种用于电子设备的电源供应,其具有高效率、稳定性和可调性等优点。

设计和调试开关电源时,需要注意一些重要要点。

一、开关电源设计要点:1.选择适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构有多种,如降压型、升压型、升降压型等。

要根据设备的功率需求和使用环境来选择合适的拓扑结构。

2.选择合适的功率器件:开关电源的功率器件主要包括开关管、二极管和变压器等。

需要选择具备合适功率和工作频率范围的器件,并且要考虑其可靠性和成本。

3.控制和保护电路设计:开关电源需要有稳定的控制和保护功能,如输出电压、电流的监测和调节,过载、过压、短路等故障的保护。

需要设计相应的反馈和控制电路,保证开关电源的可靠工作。

4.选择合适的滤波电路:开关电源在工作过程中会产生较大的开关干扰,需要采取合适的滤波措施,减小开关干扰对其他电子设备的影响。

5.选择合适的输出电容:开关电源的输出端需要连接电容进行滤波,以减小输出纹波。

应选择适当容量和质量的电容,保证输出电压稳定。

6.保证开关电源的安全性:开关电源设计时需要考虑一些安全因素,如避免触电危险、瞬态过电压保护等,保证电源的安全可靠性。

7.合理布局和散热设计:开关电源的布局设计要合理,器件的热量要及时散热,避免温度过高对电源稳定性的影响。

二、开关电源调试要点:1.确认电源输入输出参数:在开关电源调试之前,首先要明确电源的输入和输出参数,如输入电压范围、输出电压和电流等,以便调试和验证工作的正确性。

2.建立逐步调试的过程:开关电源调试时可以采用逐步调试的方法,即先调试一部分功能,然后逐渐增加其他功能的调试。

这样可以避免在调试过程中出现一些难以排查的问题。

3.注意开关电源的保护功能:在调试的过程中,要注意开关电源的保护功能是否正常,如过载、过压、短路等故障保护功能是否有效。

可以通过人工模拟故障情况进行测试。

4.确保开关电源的稳定性:开关电源在调试过程中需要保证输出电压和电流的稳定性。

开关电源制作 与调试 pdf

开关电源制作 与调试 pdf

开关电源制作与调试pdf开关电源在现代电子设备中起着至关重要的作用,因为它们提供了一个可靠且高效的方法来转换和调节电能。

开关电源的优点包括高效率、小体积和轻重量,使其成为许多应用的理想选择。

本文将介绍如何制作和调试一个简单的开关电源。

一、开关电源的工作原理开关电源通过控制开关管的导通和截止时间来调节输出电压或电流。

当开关管导通时,电能被存储在变压器中;当开关管截止时,存储的电能被释放到输出端。

通过改变开关管的导通和截止时间,可以调节输出电压或电流。

二、制作开关电源1. 确定规格:首先,确定所需的输出电压和电流规格。

这些规格将决定开关电源的规格和组件选择。

2. 选择组件:根据规格,选择适当的开关管、变压器、二极管、电容等组件。

确保所有组件都符合规格要求,并具有适当的耐压和电流容量。

3. 设计电路:根据工作原理,设计开关电源的电路。

确定输入和输出电压、电流,以及控制电路所需的反馈信号。

4. 搭建电路:将所有组件按照电路图组装在一起。

确保所有连接正确,并使用适当的绝缘材料将高压部分与其他部分隔离。

5. 测试:在接通电源之前,使用万用表测试电路的电阻、电压和电流等参数,确保所有组件正常工作且连接良好。

三、调试开关电源1. 初步测试:在接通电源之前,检查电路板上的所有连接,确保没有短路或断路。

使用万用表测量输入和输出电压、电流,确保它们在规定范围内。

2. 调整反馈:根据需要调整反馈信号,以稳定输出电压或电流。

这通常涉及调整运放器的反馈电阻,以改变其增益和带宽。

3. 测试效率:测量开关电源的效率。

在额定负载下,测量输入功率和输出功率,然后计算效率。

根据需要调整变压器和开关管的参数以提高效率。

4. 测试保护功能:确保开关电源具有适当的保护功能,例如过流保护和过压保护。

测试这些功能以确保它们正常工作。

5. 负载调整率:测试负载调整率以确保在变化的负载条件下,输出电压或电流保持稳定。

这涉及到在不同负载条件下测量输出电压或电流,并观察其变化。

开关电源设计报告

开关电源设计报告

1开关电源主电路设计1.1主电路拓扑结构选择由于本设计的要求为输入电压176-264V交流电,输出为24V直流电,因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电,考虑采用两级电路。

前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换,后级由隔离型全桥Buck电路构成。

总体要求是先将AC176-264V整流滤波,然后再经过BUCK电路稳压到24V。

考虑到变换器最大负输出功率为1000W,因此需采用功率级较高的Buck电路类型,且必须保证工作在CCM工作状态下,因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck变换器。

其主电路拓扑结构如下图所示:下面将对全桥隔离型BUCK变换器进行稳态分析,主要是推导前级输出电压V与后级输g 出电压V之间的关系,为主电路参数的设计提供参考。

将前级输出电压V代替前级电路,作g 为后级电路的输入,且后级BUCK变换器工作在CCM模式,BUCK电路中的变压器可以用等效电路代替。

由于全桥隔离型BUCK变换器中变压器二次侧存在两个引出端,使得后级BUCK电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率,如图1-1所示。

在2T的工作时间内,总共可分为四种S 开关阶段,其具体分析过程如下:1)当0<t<DT时,此时Q、Q和D导通,其等效电路图如图1-2所示。

S145/?1-1) 1-2) 1-3)3) du.•川L i (t )m 严+仃(t )c 二二v (t )R图1-3在DT<t<T 时等效电路SSv=0sv=-v Li=i -v /R C当TS <t<a+D )TS 时,此时Q2、1-4) 1-5)1-6)Q 和D 导通,其等效电路图如图1-2所示。

36图1-2在0<t<DT 时等效电路Sv=nvs gv=nv -vL gi=i -v /RC2)当DT<t<T 时,此时Q ~Q 全部关断,D 和D 导通,其等效电路图如图1-3SS 1465所示。

开关电源总结心得体会

开关电源总结心得体会

篇一:开关电源毕业设计总结从20x年x月开始,经过了两个月的奋战,我的毕业设计终于圆满完成。

我认为有必要写一下这两个月毕业设计总结,这对我自己来说,即是一个总结,也是一个提醒。

因为毕业论文的完成,既为大学四年划上了一个完美的句号,也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫在大学的学习过程中,毕业设计是一个重要的环节,是我们步入社会参与实际项目的规划建设的一次极好的演示。

也是四年大学学习的总结和提高自身能力的好机会。

和做科研开发工作一样,要有严谨求实的科学态度。

毕业设计有一定的学术价值和实用价值,能反映出作者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力。

此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工作重要的一步。

从最初的选题,开题到分析调查、绘图直到完成设计。

其间,自己查找资料,老师的指导,与同学的交流,都让我学到很多知识。

反复修改图纸,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。

一次优秀的设计对启发我们的思维,掌握设计的规范、流程、具体操作都很有帮助。

但是毕业设计期间也暴露出自己专业基础的很多不足之处。

比如缺乏综合应用专业知识的能力,对资料的不了解,对具体设计涉及到的规范要求的不熟悉等等,需要在做的过程中需要去不断的翻阅相关的资料和书籍,这降低了自己的速度和设计的进程,但这个过程对我来说是对自己知识的不足处的一个很好的补充和对已学过知识的一个巩固。

这个过程虽然是有一定的难度但还是通过自己的慢慢的摸索和老师的指导下从熟悉到上手,经过这次努力对自己的'信心很好的提高。

通过这样的一个自己从开始到结束全程自己参与的设计来说对知识的了解和掌握是纯理论的学习远远达不到的效果。

这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅,使我明白自己知识还很浅薄,虽然马上要毕业了,但是自己的求学之路还很长,以后更应该在工作中学习,努力使自己成为一个可以参与工作能独立完成设计的人。

本设计主要设计了单相交流输入,输出为48V/10A、频率为80KHz的电源。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试
l1 2 (最小值) lc c
3. 选取变压器磁芯气隙:
4. 对开关变压器初级线圈进行直流迭加测试: 最大迭加直流: 最大伏秒容量:
VTm E Im LX LX 0.9
…………(8) …………(9)
VTm I m LX 0.9
最大伏秒容量一定要合格,不合格,需要推倒重来! 详细内容请参考《开关变压器伏秒容量的计算与测量》一文。
第二步,求最小占空比Dmin :
在实际应用中,为了安全,最小占空比Dmin最少要比极限占空比Dmax多留30% 的余量,由此可求得: Dmin = Dmax×0.7 = 0.437×0.7 = 0.306 …………(3)
13
开关变压器匝数比的计算
在反激式开关电源中,输出电压不但与占空比有关,而且还与开关变压 器初、次级线圈的匝数比有关,而开关变压器初、次级线圈的匝数比是不可 变的,一旦最小占空比 Dmin 确定之后,开关变压器初、次级线圈的匝数比
6
RL
FSD200单IC开关电源简介
上图是一个采用仙童公司产品FSD200设计的单IC开关电源,FSD200采用LDMOS (
横向扩散金属氧化物半导体)工艺,输出功率为4~5W(85~265Vac-50℃),其工 作频率为130~138KHz来回跳动,其目的是使干扰信号的频谱不要集中在一点上,频 谱越分散对EMC越有利。 LDMOS 与VDMOS的主要区别在于,前者内阻小,但功率 也小,后者功率大,但内阻也相应增大,因此, VDMOS 多为多个管芯并联。
(2)式中,BVm=(Uim+Upm),为电源开关管的最高耐压, Dmax 为:当输入
电压为最大值(Uim),且改变占空比使电源开关管两端电压达到最高耐压值时,此时占 空比所能达到的最大值,即极限值。 值得指出的是:占空比是随着输入电压变化而变化的,当输入电压为最大值时,此时 动态变化的D应该为最小值Dmin,但(2)式中的极限值Dmax则另有意义,它表示:当 输入电压为最大值,且此时的占空比D也达到极限值Dmax时,电源开关管将会过压被击 穿。因此,实际工作中的最小占空比 Dmin 应该比(2)式中的 Dmax 小好多,一般取 Dmin =0.7 Dmax 较为合适。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率的电力转换装置,具有高效率、体积小、重量轻等优点,广泛应用于各种电子设备中。

开关电源的设计和调试是开发电子产品的重要环节,下面将重点介绍开关电源电路设计要点以及调试方法。

一、开关电源电路设计要点1.选用适当的拓扑结构:开关电源的拓扑结构包括开关正激式(buck)、开关反激式(flyback)、开关共激式(forward)等。

在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压需求、功率密度要求、成本等因素。

不同拓扑结构有不同的工作原理和电路参数设计要求,设计时需要综合考虑各种因素才能确定最合适的拓扑结构。

2.合理选择功率元件和元器件:功率元件是开关电源中最关键的部件,直接影响开关电源的效率和可靠性。

常见的功率元件包括MOSFET、IGBT、二极管等。

在选择功率元件时需要考虑电压和电流的要求,以及功率元件的损耗和热散。

此外,还需要合理选择其他元器件,如电感、电容、变压器等,以满足开关电源的稳定性和工作要求。

3.设计稳压控制回路:开关电源的稳压控制回路起到控制输出电压稳定的作用。

常见的稳压控制回路有电压模式控制和电流模式控制。

在设计稳压控制回路时需要考虑输出电压波动范围、响应速度、幅值准确性、稳定性等因素,并根据具体需求选择合适的控制模式和电路结构。

4.进行开关频率和PWM信号设计:开关频率和PWM信号的设计直接影响开关电源的转换效率和输出波形质量。

一般来说,较高的开关频率可以减小电感器件和滤波器的体积,但会增加功率元件开关损耗;较低的开关频率可以降低功率元件开关损耗,但会增加电感器件和滤波器的体积。

同时,PWM信号的设计要考虑到占空比的合理选择、工作频率的稳定性等因素。

5.安全保护和电磁兼容设计:开关电源需要考虑到安全保护和电磁兼容的设计要求。

常见的安全保护设计有过载保护、过温保护、短路保护等,以保证开关电源的正常工作和安全可靠。

电磁兼容设计包括滤波器设计、接地设计等,以减小开关电源对周围电子设备的干扰和抗干扰能力。

电源测试调试工作总结

电源测试调试工作总结

电源测试调试工作总结电源测试调试工作是电子产品研发过程中至关重要的一环。

在产品设计阶段,对电源进行测试调试可以确保产品的稳定性和可靠性,同时也可以提高产品的性能和效率。

在过去的一段时间里,我参与了多个项目的电源测试调试工作,积累了一些经验和教训,现在我将这些经验总结如下。

首先,进行电源测试调试工作前,需要对产品的电源系统有充分的了解。

这包括对电源的输入输出特性、工作环境、负载情况等方面的了解。

只有充分了解产品的电源系统,才能有针对性地进行测试调试工作,提高效率和准确性。

其次,选择合适的测试设备和工具也是至关重要的。

在进行电源测试调试工作时,需要使用高精度的测试仪器和设备,以确保测试结果的准确性和可靠性。

同时,还需要使用一些辅助工具,如示波器、电压表、电流表等,以便能够全面地测试和调试电源系统。

另外,进行电源测试调试工作时,需要注意安全问题。

电源系统在工作时可能存在高电压、高温等危险因素,因此需要采取一些安全措施,如佩戴绝缘手套、使用绝缘工具等,以确保工作人员的安全。

最后,进行电源测试调试工作时,需要注重数据的记录和分析。

在测试调试过程中,需要及时记录测试数据,并进行分析和总结,以便能够及时发现问题并进行调整。

同时,还需要建立完善的测试报告和档案,以便能够为后续的工作提供参考和借鉴。

总的来说,电源测试调试工作是电子产品研发过程中不可或缺的一环。

通过对电源系统的充分了解、选择合适的测试设备和工具、注意安全问题以及注重数据的记录和分析,可以提高测试调试工作的效率和准确性,确保产品的稳定性和可靠性。

希望我的经验总结能够对大家在进行电源测试调试工作时有所帮助。

开关电源设计与调试

开关电源设计与调试

图2-2-a 纯电阻负载开关电路 晶体管的开关特性参数: 1、延时时间 延时时间 td:从输入信号Vin变正起,到集电 极电流Ic上升到最大值Icm的10%所需时间。 2、上升时间 上升时间 tr:集电极电流Ic从10%上升到最 大值Icm的90%所需时间。 3、储存时间 储存时间 ts:从输入信号变负起,集电极电 流最大值Icm下降到90%所需时间。 4、下降时间 下降时间 tf:集电极电流Ic从90%Icm下降 到10%Icm所需时间。 11 图2-2-b 纯电阻负载的开关损耗
件下的数据,这意味着BJT 、MOSFET要带一个无限大的散热片才能达到此参数。
17
开关电源设计要点 ♫ 3.0
开关电源变压器设计要点
18
3.1 变压器铁芯的磁化曲线
根据图3-1可以求得双激式和单激 式变压器初级线圈的匝数分别为:
B Bm
V
c
B
Uτ 108 单激式: N1 = (3-1) S ( Bm − Br )
电源输出功率的大小,决定开关电源选择什么样的工作方式或电路,从性价比 方面来考虑,一般输出功率低于5瓦的开关电源,最好选用反激式单IC开关电 源,如FSD200、ICE2A0565等。这些单IC开关电源把驱动电路和电源开关管 同封装在一个壳体中,其电路很简单,并且工作频率很高,因此,滤波电容以及 开关变压器的体积都可以做得很小,开关电源的体积做得非常小。 单从成本方面考虑,20瓦以下的开关电源,也可以选用晶体管自激式开关电源。 这种开关电源电路相对比较很简单,但由于晶体管的导通和关断时间相对比场效 应管大很多,因此,这种开关电源一般工作频率不能选得很高,所以体积相应要 大一些。随着输出功率增大,自激式开关电源的工作频率也要相应降低,其在成 本方面就不再具有优势。 输出功率在15~100瓦之间,如果对输出电压负载特性要求不是很高,最好选 用带驱动IC的场效应管反激式开关电源;如果对输出电压负载特性要求比较高, 可选用场效应管正激式开关电源,但正激式开关电源体积比较大,成本也较高。

开关电源课程设计结论

开关电源课程设计结论

开关电源课程设计结论一、课程目标知识目标:1. 学生能理解开关电源的基本工作原理,掌握其主要组成部分及功能。

2. 学生能描述开关电源在不同应用场景中的优缺点,并解释其重要性。

3. 学生能掌握开关电源的关键参数及其对电源性能的影响。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的开关电源电路。

2. 学生能运用实验方法,测试并优化开关电源的性能。

3. 学生能运用相关软件工具,进行开关电源电路的仿真和计算。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,提高学习积极性,培养创新意识和动手能力。

2. 学生树立节能环保意识,认识到开关电源在节能减排方面的重要性。

3. 学生培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。

课程性质:本课程为电子技术领域的一门实践性课程,旨在帮助学生掌握开关电源的基本原理和设计方法。

学生特点:本年级学生具有一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但理论知识掌握程度不一。

教学要求:结合学生特点,课程注重理论与实践相结合,强调动手实践和实际应用,提高学生的综合能力。

通过分解课程目标,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 开关电源基本原理- 纵向开关电源与横向开关电源的工作原理- 开关电源的主要组成部分及其功能2. 开关电源电路分析与设计- 开关电源电路的拓扑结构- 开关电源电路的关键元件选型与应用- 开关电源电路的设计方法和步骤3. 开关电源性能测试与优化- 开关电源性能参数及其测试方法- 电路优化策略及其实践应用4. 开关电源仿真与计算- 介绍开关电源仿真软件及应用- 开关电源电路的仿真分析与计算方法5. 开关电源在实际应用中的案例分析- 开关电源在各类电子设备中的应用案例- 开关电源的优缺点分析及改进措施教学内容安排与进度:1. 第1-2周:开关电源基本原理及主要组成部分的学习2. 第3-4周:开关电源电路分析与设计方法的学习3. 第5-6周:开关电源性能测试与优化的实践操作4. 第7-8周:开关电源仿真与计算的学习及实践5. 第9-10周:开关电源在实际应用中的案例分析及总结教材章节关联:1. 教材第3章:开关电源基本原理与电路分析2. 教材第4章:开关电源设计方法与性能测试3. 教材第5章:开关电源仿真与计算4. 教材第6章:开关电源在实际应用中的案例分析与实践经验总结三、教学方法1. 讲授法:- 对于开关电源的基本原理、电路分析及设计方法等理论知识,采用讲授法进行教学,结合多媒体课件,使抽象的理论形象化,便于学生理解。

开关电源心得

开关电源心得

开关电源心得开关电源心得篇1开关电源心得分享如下:1.搞清楚电源总体结构之后,需要理解开关电源的工作原理以及各部分功能的实现,可以通过理论学习和实操模拟来实现。

2.开关电源是一个比较复杂的系统,各部分功能实现也比较复杂,因此,在设计阶段,一定要多花时间做好充分的分析和计算,确保系统的稳定性。

3.开关电源的调试要与理论设计相互印证,通过调试达到预期的目的。

4.对于出现的故障,要仔细分析,找出原因,并予以排除。

以上是开关电源心得,希望对您有所帮助。

开关电源心得篇2在电力电子领域,开关电源因其高效、便携、易控等优势而备受青睐。

开关电源的原理、设计、制作及调试等方面需要深入了解,才能在实际应用中得心应手。

*将分享开关电源的心得体会,希望能对大家有所帮助。

开关电源的基本原理是通过电子开关器件(如IGBT、MOSFET等)在输入电压较高的情况下,通过控制开关器件的通断,将电压转换为输出电压。

其中,控制电路是开关电源的核心部分,它负责调节输出电压和频率,并确保电源的稳定性。

在设计开关电源时,需要注意以下几点:首先,合理选择拓扑结构,如Buck、Boost、Buck-Boost等;其次,确定输入和输出滤波器,以保证电源的稳定性;最后,针对具体应用场景,选择合适的功率管和控制器,以实现高效、稳定的输出。

实际制作开关电源时,需要注意电磁干扰、散热、焊接等问题。

电磁干扰可能影响设备的稳定性,需要通过屏蔽、滤波等措施加以控制;散热问题关系到电源的寿命,需要选择合适的散热器及散热方式;焊接问题则会影响电源的可靠性和稳定性。

调试开关电源时,需要检查控制电路、功率管及输出电路等部分,确保各部分工作正常。

同时,通过调整控制参数,如占空比、频率等,来优化电源的性能,如提高输出电压、降低噪声等。

开关电源在各个领域都有广泛应用,如电子、通信、汽车、家电等。

在实际应用中,我们需要根据具体场景,如输入电压、输出功率、可靠性等,选择合适的开关电源。

开关电源安装与调试心得体会

开关电源安装与调试心得体会

开关电源安装与调试心得体会
开关电源是一种广泛应用于各类电子设备的电源类型,其安装与调试需要一定的技巧和经验。

以下是一些建议和心得体会:
1. 安装前的准备:在安装开关电源之前,首先要仔细阅读相关的产品说明书和安装手册,并了解其输入和输出参数以及安装要求。

2. 安全考虑:在安装过程中,务必确保断电状态下进行。

在连接线路时,应使用合适的电缆规格,尽量避免长时间高负载运行。

3. 连接线路:开关电源一般包括输入端和输出端,输入端通常连接到交流电源,而输出端连接到负载设备。

在连接输入端时,要确保交流电源的电压和频率与开关电源的要求相匹配。

在连接输出端时,要确保负载设备的功率和电流要在开关电源的额定范围内。

4. 调试与测试:安装完毕后,对开关电源进行调试和测试是必要的。

可以使用电压表和电流表等测试仪器,检验输出端的电压和电流是否满足负载设备的要求。

5. 散热和安全保护:开关电源在工作过程中会产生一定的热量,要确保安装位置通风良好,避免过热。

另外,开关电源通常具有过压、过流、过载等安全保护功能,可以根据负载设备的需求进行合理的设置和调试。

总之,安装和调试开关电源需要谨慎和耐心,遵循产品说明书和安全规范,保证设备的正常运行和安全使用。

如有不确定的情况,可以寻求专业的技术支持或咨询相关的资深工程师。

开关电源调试经验

开关电源调试经验

第一贴,最简单的项目:UC3842控制电路学习板现象:UC3842供电正常,但是Vref居然不是5V,而是高于5V。

解决办法:把管脚重新焊一遍。

分析:UC3842的GND脚焊接不良,导致电压浮起来了。

项目:某实验室一台电源坏了,拆开一看,UC3875控制的全桥,需要修理。

现象:初步检查,功率管坏了,由于没有同型号的管子,把所有的管子换成同功率等级的管子。

上电之后,输入电压较低的时候,一切正常。

当输入电压较高的时候,驱动混乱,频率抖动。

解决办法:把功率管的驱动电阻增大,该现象消失,一切正常,电源修好。

分析:新的管子寄生参数和旧管不同,在同样的驱动电路下,开关速度会比较快,导致干扰比较大,在高压的时候,干扰大到影响控制电路的工作。

简单写写几条:1、元件焊接要仔细,不能发生虚焊,虚焊非常要命,而且不容易看出来。

方向不能焊反,尤其是二极管的方向。

我曾经焊错过桥式整流二极管的方向,直接导致滤波电解电容加了反压,很危险。

2、如果调试中需要飞线,而且是来回信号线,要把去线和回线绞在一起。

因为如果去线和回线,形成包围面积的话,就相当于一个天线,很容易串入干扰。

3、母线供电不仅要有大的滤波电容,而且要有高频滤波电容。

输出时候的滤波也是一样。

项目:UC3845双管正激现象:两个管子关断之后,DS所承受的电压非常悬殊,并非理论上的各自一半。

猜测是 MOS的参数不一致导致,把上下管焊下来,交换位置,结果,还是一样。

看来和MOS 无关。

解决办法:调节两管驱动,让他们尽量同时关断,情况略有改善,但还是无法平分电压。

分析:这个应该是两个原因引起的,一个是PCB寄生参数的不同导致,两个位置的管子,DS 的实际电容有差异。

另外一个是,驱动不是很同步关断。

项目:UC3845控制辅助绕组反馈的反激现象:主路输出电压在开机的时候有很大过冲。

但是,参与反馈的辅助绕组的电压并没有过冲。

解决办法:为了可调节调整率,辅组绕组上串联了一个电阻。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

线性稳压电路具有结构简单,调整方便,输出电压脉动小的优点,但缺点是效率低,一般只有20%~40%,并且比较笨重。

开关型稳压电路能克服线性稳
压电源的缺点,具有效率高,一般能达到65%~90%,并且体积小,重量轻,对电网电压要求不高,因而在实际生活中得到广泛应用。

也正因为其应用的广泛性,相应专业的学生就更应该深刻和熟练地掌握它,在此以设计脉冲宽度调制型开关电路(PWM)为基础,详细解说该系统的调试过程。

1 系统设计原理
PWM 型的开关电源整体框图如图1所示。

变压、整流、滤波模块处理起来比较简单,只要采用相应的变压器、单相全波整流、电容式滤波即可实现,这里不用更多的篇幅介绍。

此系统的核心模块是方框图中的闭合(负反馈)模块。

如果直接采用Boost型DC-DC升压器,实现起来简单,但输出/输入电压比太大,占空比也大,而将使输出电压范围变小,难以达到较高的指标,且为开环控制。

对此采用专用开关芯片TL494芯片,它采用开关脉宽调制(PWM),效率高,外围电路也较简单,可以方便实现闭环控制。

1.1 TL494工作原理
TL494 内部结构如图2所示,它是一种固定频率可自行设置,并应用脉空调制的控制电路,其中,振荡频率fosc=1.1/(RTCT)。

具体来讲,由于误差放大器输入口1,2(或3,4)的值不等,产生偏差,偏差送入PWM比较器与锯齿波(锯齿波的频率由振荡频率确定,幅值是定值)比较,在偏差大于锯齿波范围内时,9口(或10口)输出低电平,在偏差小于锯齿波范围内时,9口(或10口)输出高电平。

若偏差值越大,TL494输出高电平的区间越小。

由此可见,通过调整误差放大器输入口的偏差可改变占空比。

1.2 升压变换器的工作原理
如图3所示,通过控制开关管Q1的导通比,可控制升压变换器的输出电压。

它的工作原理是:设开关管Q1由信号VG控制,当VG为高电平时,Q1导通,反之,Q1关断。

当Q1导通时,电感两端电压VL=Vi,电感储能增加,同时负载由电容供电。

当Q1断开时,因电感L上的电流不能突变,故电感电流iL向电容和负载供电,电感上储存的能量传递到电容、负载侧。

此时,iL减小,L 上的感应电动势VL<0,所以Vo>Vi。

由此,当Q1导通的时间越长(即占空比越大),电感上储存的能量越多,Vo也越大。

2 系统总体设计
基于前面的分析,设计的系统接线图如图3所示。

误差放大器的反相端2口输入给定值(可用单片机实现,限于篇幅,不做介
绍),用来控制输出电压;同相端1口输入/输出电压的反馈电压,形成闭环控制。

当输出电压高于期望值时,反馈输入1口的电压升高,误差放大器的输出增加,占空比减小;当输出电压减小时,基本可以做到与期望值相等,从而维持输出电压的稳定。

若想增大输出,可升高2口的电压。

控制过程如下:原系统稳定,当升高2口电压,1口电压瞬时不变,误差放大器输出减小,占空比变大,电压升高。

若想减小输出,可降低2口的电压。

3 系统调试
在确定上述总体设计后,采用分模块的调试方法进行电路调试。

3.1 TL494性能测试
图 4接线,测试2口的输入电压(误差放大器反相端2口采用基准电压输入),改变1口的输入电压,观察9,3口的输出波形。

由实验可以得到:TL494的基准电压是3.5 V;输出波形为PWM波;误差放大器工作在非线性区,只有当输入(1,2)口的偏差在零到几十个毫伏之间时,PWM才是可调的;改变1口的电压,可改变 PWM的占空比。

3.2 升压变换器的工作性能测试
按图5接线,给1口加入使开关管达到饱和的方波信号:
(1)改变方波信号的占空比和方波信号的频率;
(2)给输出端加上负载。

由实验可以得到,改变占空比,可以改变输出电压的大小;加上负载,电压降低,但通过调节占空比,可使电压升高;方波信号的频率越大,改变占空比,调节输出电压的范围越小。

3.3 联调
在上述两步都能得到准确信息之后,将两模块进行联调,见图4。

若无误,即可实现输出端稳定的电压输出,且可通过改变2口的给定值实现在一定范围内(升压)改变输出电压。

具体范围与所选择电感、电容和系统工作的频率有关,限于篇幅,这里不做介绍。

3.4 加入MOSFET(IRF640)驱动
完成上述电路后,接下来要考虑系统的性能指标,除上述电容、电感、工作频率的参数外,性能指标的优越还与MOSFET有关。

为此,在TL494的9口和IRF9540开关管之间加入驱动电路IR2111,如图6所示。

4 结语
按上述步骤进行系统设计,不仅电路简单,可以比较深刻地掌握TL494的工作原理、开关电源的工作原理、负反馈的工作原理等,而且查找电路错误也比较方便。

对于该电路的性能指标测试,由于元器件的参数不同,指标略有不同,但基本上各参数的指标都较高,如DC-DC变换器的效率可达85%以上。

相关文档
最新文档